壳聚糖膜在渗透汽化中的研究进展

渗透汽化膜分离液体混合物不但能耗低,且具有明显的经济优势,因而被广泛应用于食品、医药、农业和化工等多个领域,但其分离性能、热稳定性、耐酸碱性和环保性等方面还有待提高.壳聚糖因具有强亲水性和易改性而使其分离性能优异,此外,壳聚糖稳定性好,来源广泛且具有生物可降解性,是一种极具发展潜力的渗透汽化膜材料.然而,由于单一的壳聚糖膜易吸水溶胀而分离选择性较差,限制了其在渗透汽化领域的应用.因此,对壳聚糖进行改性,使其具有良好的力学性能和选择性至关重要.常用的改性方法有交联、接枝、共混和复合等.交联可提高壳聚糖膜的力学性能,但是会消耗大量的亲水基团,并显著降低渗透通量;共混使壳聚糖膜具有更佳的渗透选择性和渗透通量,但更易吸水溶胀;复合膜中掺入少量的无机粒子可在提高材料分离性的基础上改善其力学性能和热性能,然而,复合膜受聚合物和无机离子之间的界面差异以及无机粒子团聚性影响较大.为了使壳聚糖膜具有更加优异的综合性能,研究者往往会同时采用多种改性方法.本文介绍了渗透汽化技术的研究背景和分离机理,分析了壳聚糖膜的成膜机理、制备和应用.重点从有机物/水和有机物/有机物两个方面综述了壳聚糖膜材料在渗透汽化分离中的研究进展,对其未来的发展趋势进行了展望,以期为快速制备稳定性高、分离性能优异的新型壳聚糖膜提供参考.

Research Progress of Chitosan Membranes in Pervaporation Separation